关键词： 金属有机骨架材料   三聚氰胺泡沫   枪头固相萃取   液相色谱-串联质谱法   鸡蛋   酰胺醇类  

摘要： 将Fe-MIL-101通过聚偏二氟乙烯固定在三聚氰胺泡沫(MF)上制备MIL-101@MF复合材料,将其用做枪头固相萃取(PT-SPE)的吸附剂,并结合液相色谱-串联质谱法实现了鸡蛋中酰胺醇类(CAPs)抗生素的高效测定。对MIL-101@MF的形貌、晶体结构和官能团进行了表征,证实了Fe-MIL-101的成功合成并固定在MF上。优化了PT-SPE萃取条件,在多反应监测模式下,以基质标准曲线结合内标法同时测定氯霉素(CAP)、甲砜霉素(TAP)、氟苯尼考(FF)。由于氢键、π-π、静电等相互作用,MIL-101@MF对3种CAPs具有极高的萃取能力,萃取过程小于3 min,材料可重复使用60次。3种CAPs的定量下限为0.1μg/kg,加标回收率为78.2%~108%。采用该方法测定80批次鸡蛋样品,TAP的检出率2.50%,含量为0.21~1.2μg/kg;FF的检出率8.75%,含量为0.47~4.2μg/kg。该方法操作简便、灵敏度高且定量准确,有望应用于动物源性食品中多兽药残留的预处理中,为我国进出口食品安全残留监控提供技术支撑。

关键词： CuO/g-C_(3)N_(4)   异质结   超级电容器   光催化降解   复合材料   亚甲基蓝  

摘要： 采用固态热分解法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)、电化学交流阻抗(EIS)、电容电压特性(CV)和晶界电容特性(GCD)等表征技术对CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料进行了全面系统的表征,应用于有机染料亚甲基蓝(MB)降解和超级电容器电极材料。CuO和g-C_(3)N_(4)复合后光谱范围显著拓宽,实现了光生载流子的高效分离,界面/表面电阻降低,使得电荷转移更加高效,这都得益于异质结的成功构建。CuO/g-C_(3)N_(4)投加量为25 mg、MB染料溶液初始质量浓度为50 mg/L、暗吸附60 min和可见光(λ>420 nm)照射60 min时,MB的降解率为90.97%,循环使用5次后MB的降解率为90.28%,表现出优异的光催化活性和稳定性。CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料作为超级电容器阳极材料,电流密度为2 A/g时的最大比电容为379.79 F/g,电流密度为10 A/g、循环使用5000次电极材料的电容保留率和库仑效率分别为98.06%和99.54%,是一种超级电容器的理想电极材料。

关键词： 层状金属复合材料   爆炸复合   固液复合   高性能复合材料   专利分析   爆炸焊接   复合技术   航空航天  

摘要： 随着科学技术的飞速发展,对高性能复合材料的要求日益提高,层状金属复合材料固相结合法成为复合材料研究领域的一个热点。本文从专利统计分析角度,分析层状金属复合材料结合法技术领域技术发展趋势、技术活跃度、申请人排名、申请人竞争趋势、申请人竞争方向以及重点技术分析进行了归纳总结,为企业研发提供参考。概况层状金属复合材料是通过采用各种复合技术使两种或两种以上物理、化学及力学性能不同的金属在界面上实现牢固冶金结合而制备的一种复合材料。由于其独特的性能,它们在航空航天、汽车、电子和其他领域有着广泛的应用。层状金属复合材料的加工方法有很多种,按金属组元的状态则可分为三大类,即固相结合法、固液复合法和液液结合法。固相结合法包括爆炸复合法、轧制复合法、爆炸焊接+轧制复合法、扩散复合法等。

关键词： 纳米二氧化钛   偶联剂KH-570   表面改性  

摘要： 为了解决纳米TiO_(2)自身易团聚难分散的问题,本文以水为分散介质,使用硅烷偶联剂KH-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)对纳米二氧化钛粒子进行表面改性,采用活化指数、亲油化度、接枝率、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段,对样品进行了分析表征。研究结果表明,最优的改性方案是:硅烷偶联剂KH-570的用量为1.6%,反应温度为70℃,反应时间为1.5h。在此条件下,改性纳米TiO_(2)粒子的活化指数为94.51%,亲油化度为74.62%,接枝率为25.13%。

关键词： 煤沥青   酚醛树脂   负极材料   钠离子电池   电化学性能  

摘要： 钠离子电池(SIBs)作为储能器件备受人们关注,负极材料作为钠离子电池的重要组成部分是研究的热点之一。以煤化工副产物低灰煤焦油沥青为原料,通过直接与酚醛树脂混合,加以高温炭化,成功制备出煤沥青基软硬炭复合材料,考察了不同沥青/酚醛树脂质量比对所制材料结构的影响并应用于钠离子电池。通过SEM、TEM、XRD、Raman、XPS、FTIR等测试表明,酚醛树脂可以有效地抑制沥青在高温过程的过度石墨化,沥青也可以修复酚醛树脂在炭化过程中所产生的不可逆缺陷,同时沥青与酚醛树脂二者可在炭化过程中发生交联反应,有利于复合材料中伪石墨结构的形成,从而引入更多吸附和插层位点。随着沥青与酚醛树脂质量比的逐渐增加,复合材料的伪石墨结构含量呈现先上升后下降的趋势,其中质量比为1∶4所制复合材料(LF−1∶4)的伪石墨结构含量最高,为32.88%,优于纯沥青直接炭化所制材料(LQ)的21.28%和纯酚醛树脂直接炭化所制材料(FQ)的27.08%。恒流充放电、循环伏安法等电化学测试表明,沥青与酚醛树脂制备的复合材料具有较好的储钠性能,其中LF−1∶4的首圈库伦效率和可逆容量分别为80.87%和249.10 mAh/g,对比LQ的48.39%与90.39 mAh/g和FQ的73.46%与230.48 mAh/g具有明显的优势。同时,利用LF−1∶4所制备出的全电池表现出251.37 mAh/g的可逆容量,经过计算得出该全电池的能量密度为214 Wh/Kg。

关键词： 电场驱动微3D打印   石英纤维增强双马树脂基复合材料   非平整异质基材   增材制造   高精度电路  

摘要： 纤维改性双马树脂基复合材料凭借其优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀特性,被广泛应用于航空航天、智能蒙皮、共形天线、电磁屏蔽、高频电路基板、电加热等领域。然而,由于石英纤维增强双马树脂基复合材料具有非平整、异质、各向异性的特点,在此基材上简单、高效、低成本制造高分辨率微细电路是当前亟待解决的难题。本文提出了一种基于电场驱动微3D打印在石英纤维增强双马树脂基复合材料上制造高精度电路的新方法,阐述了基本成形原理和关键技术实现,探究了非平整异质复合材料表面电场分布特点和场强变化规律,提出通过调节电场强度阈值实现稳定打印的策略;通过实验揭示了主要工艺参数对制造电路精度、形貌以及性能的影响规律,并结合优化的工艺窗口,实现了最小线宽50μm的多种图案微细电路的制造。制造的典型样件电导率为4.0×10^(7)S/m,经100次附着力实验和100 min超声实验后电阻变化率在1%左右;在电加热应用方面展现出优异的热响应速度,在3 V电压下最高温度可达158℃,能够在200 s内实现除冰。该技术为高效低成本制造纤维改性双马树脂复合材料基微细电路提供了一种有效方法,显示出良好的工业化应用前景。

关键词： 吸附   季铵盐   改性二氧化硅   钒(Ⅴ)  

摘要： 钒(Ⅴ)是一种重要的战略金属资源,在合金制造、化工和新能源等领域被广泛应用,逐渐成为废水中的新兴污染物之一。合成了一种季铵盐改性二氧化硅(SiO_(2)@DMOA)材料用于吸附水溶液中的钒(Ⅴ)。热重分析、FT-IR、SEM以及EDS结果证明了SiO_(2)@DMOA复合材料的成功合成。在20 mL 2 mmol/L钒(Ⅴ)溶液中加入50 mg SiO_(2)@DMOA,调节溶液pH为3.3,在接触时间为15 min和温度为298 K条件下,SiO_(2)@DMOA对钒(Ⅴ)的吸附容量为38.97 mg/g。准二级反应动力学和Langmuir吸附等温模型结果表明SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)的过程为表面单层的化学吸附,颗粒内扩散模型和Boyd模型证明了液膜扩散是该吸附过程的主要限速步骤。热力学结果显示SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)的ΔH^(0)>0、ΔS^(0)>0、ΔG^(0)<0,表明吸附过程是可行的和自发的。在离子强度(NaCl)<0.1 mol/L时,共存离子对SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)效果的影响几乎可以忽略。此外,在pH为3~5时,钒(Ⅴ)与铬(Ⅵ)两者的最大分离系数(βV/Cr)为135.42。经过5个循环的吸附-解吸实验,SiO_(2)@DMOA的吸附效能无明显衰减。

关键词： 氧化铝   聚丙烯   热导率   介电常数   多尺度优化  

摘要： 为研究氧化铝(Al_(2)O_(3))构筑的填料网络对聚丙烯(PP)复合材料导热性能和介电性能的影响规律,本文通过构建Al_(2)O_(3)颗粒随机填充的有限元模型,系统研究了填料填充体积分数、填料粒径以及二元填料的尺寸匹配等因素对Al_(2)O_(3)/PP复合材料热导率和介电常数的影响。结果表明:增加填料的填充体积分数可以显著地桥接Al_(2)O_(3)填料,协同构建互联的导热网络和电位移通路,从而显著提升Al_(2)O_(3)/PP复合材料的热导率和介电常数。对于单一粒径Al_(2)O_(3)/PP复合材料,调控Al_(2)O_(3)填料尺寸不能有效提高复合材料的热导率和介电常数。引入多尺度填料后,在最佳二元填料(40μm、10μm)比例为70∶30下,整体的导热和电位移网络呈现出大尺寸填料的主导骨架和小尺寸填料的桥接分支特征,协同促进Al_(2)O_(3)/PP复合材料达到最优热导率(0.54W/(m·K))和介电常数(5.6)。

关键词： 复合材料   水利枢纽   闸门结构   强度提升   耐久性  

摘要： 水利枢纽闸门作为关键的水利基础设施,其结构强度与耐久性直接影响水利工程的运行安全与效能。传统金属材料虽然具有一定的强度,但在长期的水流、腐蚀及荷载作用下,存在一定的局限性。近年来,新型复合材料因其优异的强度、耐腐蚀性、抗疲劳性等特性,在水利枢纽领域得到了广泛关注。本文结合水利枢纽闸门的使用要求,探讨了新型复合材料在闸门结构中的应用,通过材料性能对比,分析其在提升闸门强度、延长耐久性以及减少维修成本方面的实际效果。研究结果表明,复合材料能有效提升闸门的使用寿命,并为水利设施的长期稳定运行提供保障。

关键词： 搅拌摩擦加工   碳纳米管   复合材料  

摘要： 各种铸造成型方法中,搅拌摩擦加工挤压铸造由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高且挤压铸造合金利用率高,工序简化,是一种具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。文章针对碳纳米管/铝复合材料难于利用其他铸造方法成型的问题,开展搅拌摩擦加工挤压铸造成型技术研究,结果表明,碳纳米管的引入不仅增强了复合材料的抗压强度,还提高了其模量;探讨了碳纳米管在复合材料中的分布和形态对性能的影响,进一步验证了其在复合材料中的有效性,为碳纳米管在复合材料领域的应用提供了有力的支持,展示了其广阔的应用前景。